18新利最新登入GPS接收器工作原理

想象一下，你在美国的某个地方，完全迷路了——不管出于什么原因，你完全不知道自己在哪里。你找到一个友好的当地人，问他:“我这是在哪里?”他说，“你距离爱达荷州博伊西625英里。”

这是一个很好的事实，但它本身并不是特别有用。你可以在博伊西周围半径为625英里的任何地方，就像这样:

你问别人你在哪里，她说:“你离明尼苏达州明尼阿波利斯市690英里。”现在你有进展了。如果把这个信息和博伊西信息结合起来，就得18luck手机登录到了两个相交的圆。你现在知道，如果你距离博伊西625英里，距离明尼阿波利斯690英里，你一定在这两个交点之一。

如果第三个人告诉你，你距离亚利桑那州图森市615英里，你就可以排除其中一种可能性，因为第三个圆只与这些点中的一个相交。你现在确切地知道你在哪里了——科罗拉多州丹佛市。

同样的概念也适用于三维空间，但是你要处理的是球体而不是圆。在下一节中，我们将研究这种类型的三边动物。

从根本上说，三维三边化与二维三边化没有太大区别，但它的可视化有点棘手。想象一下前面例子中的半径向各个方向延伸。所以不是一系列的圆，而是一系列的球体。

如果你知道你距离天空中的卫星A有10英里，那么你可能在一个半径为10英里的巨大假想球体表面的任何地方。如果你也知道你距离卫星B 15英里，你可以把第一个球和另一个更大的球重叠在一起。这些球体相交成一个正圆。如果你知道到第三颗卫星的距离，你就会得到第三个球，它与这个圆相交于两点。

地球本身可以作为第四个球体——两个可能的点中只有一个在地球表面，所以你可以在太空中消除那个。不过，接收器通常会瞄准四颗或更多的卫星，以提高精度并提供精确的高度信息。18luck手机登录18新利最新登入

为了进行这个简单的计算，GPS接收器必须知道两件事:

GPS接收器通过分析高频、低功率来计算出这两种情况无线电信号来自GPS卫星。更好的装置有多个接收器，所以它们可以同时接收来自几颗卫星的信号。

无线电波是电磁能量，这意味着它们以光速传播(大约每秒186,000英里，在真空中每秒300,000公里)。接收器可以通过计时信号到达的时间来计算出信号传播了多远。18新利最新登入在下一节中，我们将看到接收机和卫星如何一起工作来进行测量。18新利最新登入

在上一页中，我们看到GPS接收机通过计时信号从卫星到接收机的旅程来计算到GPS卫星的距离。事实证明，这是一个相当复杂的过程。

在一个特定的时间(比如午夜)，卫星开始传输一种称为a的长数字模式伪随机码．接收器也正好在午夜开始运行相同的数字模式。当卫星信号到达接收机时，它的模式传输将滞后于接收机播放模式。

延迟的长度等于信号的传播时间。接收器用这个时间乘以光速来确定信号传播的距离。18新利最新登入假设信号沿直线传播，这是从接收器到卫星的距离。

为了进行这种测量，接收器和卫星都需要能够同步到纳秒的时钟。要用同步时钟来制作卫星定位系统，你需要有原子钟不仅在所有卫星上，而且在接收器本身。但是原子钟的价格在5万美元到10万美元之间，这使得它们对于消费者的日常使用来说有点太贵了。

对于这个问题，全球定位系统有一个聪明而有效的解决方案。每颗卫星都有一个昂贵的原子钟，但接收器本身使用的是普通的原子钟石英钟，它会不断重置。简而言之，接收器观察来自四颗或更多卫星的传入信号，并衡量自己的误差。换句话说，接收方可以使用的“当前时间”只有一个值。正确的时间值将使接收机接收到的所有信号在空间中对准一个点。这个时间值是所有卫星上原子钟的时间值。所以接收器将它的时钟设置为那个时间值，然后它就有了所有卫星上所有原子钟的时间值。GPS接收器“免费”获得原子钟精度。

当你测量到四颗卫星的距离时，你可以画出四个球体，它们都相交于一点。三个球会相交即使你的数字相差很大，但是四个如果测量不正确，球体不会相交于一点。由于接收机使用自己的内置时钟进行所有距离测量，因此距离将全部为比例不正确．

接收器可以很容易地计算出使四个球体相交于一点的必要调整。在此基础上，它将自己的时钟重置为与卫星的原子钟同步。接收器只要开机就会不停地这样做，这意味着它几乎和卫星上昂贵的原子钟一样准确。

为了使距离信息有用，接收机还必须知道卫星的实际位置。18luck手机登录这并不是特别困难，因为卫星在非常高和可预测的轨道上运行。GPS接收器只是存储一个年鉴这告诉它在任何给定时间，每颗卫星都应该在哪里。月球和太阳的引力等因素确实会轻微改变卫星的轨道，但国防部会不断监测它们的确切位置，并将任何调整作为卫星信号的一部分传输给所有GPS接收器。

在下一节中，我们将查看可能发生的错误，以及GPS接收器如何纠正它们。18新利最新登入

到目前为止，我们已经了解了GPS接收器如何根18新利最新登入据从四个定位卫星接收到的信息来计算它在地球上的位置。18luck手机登录这个系统工作得很好，但也会出现不准确的地方。首先，这种方法假设无线电信号将以一致的速度(光速)穿过大气层。事实上，地球大气层在一定程度上减缓了电磁能量，特别是当它穿过电离层和对流层时。延迟取决于你在地球上的位置，这意味着很难准确地将这一点考虑到距离计算中。当无线电信号从摩天大楼等大型物体上反弹时，也会出现问题，让接收器觉得卫星比实际距离更远。最重要的是，卫星有时只是发送错误的年历数据，误报自己的位置。

差分全球定位系统(DGPS)帮助纠正这些错误。其基本思想是在已知位置的固定接收站测量GPS的误差。由于站内的DGPS硬件已经知道自己的位置，它可以很容易地计算出接收器的误差。然后，该电台向该地区所有配备dgps的接收机广播无线电信号，为该地区提供信号校正信息。18luck手机登录一般来说，获取这些校正信息使DGPS接收机比普通接收机更准确。18luck手机登录

GPS接收器最基本的功能是接收至少四颗卫星的信号，并将这些信号中的信息与电子年鉴中的信息结合起来，以确定接收器在地球上的位置。18luck手机登录

一旦接收机进行了计算，它就可以告诉你当前位置的纬度、经度和海拔(或一些类似的测量)。为了使导航更加友好，大多数接收器将这些原始数据插入到存储在内存．

您可以使用地图存储在接收器的内存，连接接收器到一个电脑它可以在内存中保存更详细的地图，或者只需购买你所在地区的详细地图，并使用接收器的纬度和经度读数来找到你的路。有些接收器允许您将详细的地图下载到内存中，或者使用插件地图卡带提供详细的地图。

一个标准的GPS接收器不仅可以把你放在地图上的任何特定位置，还可以在你移动时跟踪你在地图上的路径。如果你开着接收器，它就能与GPS卫星保持恒定的通信，以了解你的位置是如何变化的。18新利最新登入有了这些信息和它的内18luck手机登录置时钟，接收器可以给你几个有价值的信息:

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